斑铜矿

  铜斑铜是和铁的硫化物(Cu5FeS4)矿物,含铜量 63.3%斑铜矿,提炼铜的主要矿物原料之一。为等轴晶系,其高温变体为等轴晶系,称等轴斑铜矿。表面易氧化呈蓝紫斑状的锖色,因而得名。新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,莫氏硬度 3 ,比重4.9~5.0。常呈致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并常与黄铜矿共生。也形成于铜矿床的次生富集带,但不稳定,而被次生辉铜矿和铜蓝置换。在地表易风化成孔雀石蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量的斑铜矿。世界代表性产地是美国蒙大那州的比尤特,墨西哥卡纳内阿和智利丘基卡马塔等。

产状组合

斑铜矿
               斑铜矿
  产于基性岩及有关的Cu-Ni等矿床中,与黄铜矿钛铁矿等共生。产于热液型矿床中的斑铜矿,常含有显微片状黄铜矿包裹体,与黄铜矿、黄铁矿方铅矿、黝铜矿、硫砷铜矿、辉铜矿等共生;有时与辉钼矿、自然金等共生。还见于某些夕卡岩矿床中,与其它铜的硫化物共生。在氧化带易转变成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿褐铁矿等。特有的暗铜红色及锖色,硬度低。溶于硝酸,有铜的焰色反应。
  斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并经常与黄铜矿共生,斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。世界其他主要产地有美国蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡纳内阿,智利的丘基卡马塔等。

物理性质

  硬度:3
  比重:4.9-5.3g/cm3
  解理:(111)解理不完全
  断口:贝壳状断口
  颜色:新鲜面呈暗铜红色,在不新鲜面常被蓝紫斑状锖色所覆盖;
  条痕:灰黑色
  透明度:不透明
  光泽:金属光泽
  发光性:无
  其他:性脆,具导电性

化学特性

 
斑铜矿
              斑铜矿
  化学组成
  Cu5FeS4,Cu63.33%,Fe11.12%,S25.55%。由于斑铜矿经常含有黄铜矿,辉铜矿显微包裹体,其实际成份变动很大;因为在高温时(>400℃)斑铜矿与黄铜矿,辉铜矿呈固溶体,低温时发生固溶体离溶;
  晶体形态
  四方偏三角面体晶类;晶体可见等轴状的立方体、八面体和菱形十二面体等假象外形,但极为少见,通常呈致密块状或不规则粒状;
  晶体结构
  四方晶系(高温变体),空间群D42d—P421c(高温变体);
  晶胞参数
  a0=1.095埃;
  粉晶数据
  1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)

鉴别特征

  斑岩型铜矿,除主要铜矿物黄铜矿外,尚有少量辉铜矿、斑铜矿和砷黝铜矿,个别还有孔雀石、赤铜矿和针硫铋铅铜矿;其它金属矿物有黄铁矿、赤铁矿和菱铁矿脉石矿物有云母石英方解石。为分别测定辉铜矿和斑铜矿的含量,一般铜物相分析方法不能满足要求关于铜矿石物相分析,近年来国内外发表了许多文章。提出在铜精矿中分别测定辉铜矿、斑铜矿、砷黝铜矿和黄铜矿的方法:称取三份试样,用含4%硫脲的0.15%硫酸浸取辉铜矿,用含15%硫脲的2N盐酸浸取辉铜矿和斑铜矿。

产地分布

斑铜矿
              斑铜矿
  斑铜矿产于铜矿床氧化带中,常与自然铜、孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、褐铁矿共生。法国、智利、玻利维亚、南澳大利亚、美国等地有世界主要矿区。中国云南东川铜矿和江西、甘肃等地铜矿区也有产出。
  中国是世界上斑铜矿较多的国家之一。总保有储量铜6243万吨,居世界第7位。探明储量中富铜矿占35%。铜矿分布广泛,除天津、香港外,包括上海、重庆、台湾在内的全国各省(市、区)皆有产出。已探明储量的矿区有910处。江西铜储量位居全国榜首,占20.8%,西藏次之,占15%;再次为云南、甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北等省,各省铜储量均在300万吨以上。
  从矿床类型看,以斑岩型铜矿为最重要,如江西德兴特大型斑岩铜矿和西藏玉龙大型斑岩铜矿;其次为铜镍硫化物矿床(如甘肃自家嘴子铜镍矿),夕卡岩型铜矿(如湖北铜绿山铜矿、安徽铜官山铜矿),火山岩型铜矿(如甘肃白银厂铜矿等);沉积岩中层状铜矿(如山西中条山铜矿、云南东川式铜矿),陆相砂岩型铜矿(云南六直铜矿)以及少量热液脉状铜矿等。从铜矿形成时代来看,从太古宙至第三纪皆有铜矿形成。但从储量规模和矿床数量来看,则主要集中在中生代和元古宙。中生代铜矿多与侵位浅的中酸性岩浆活动有关,如德兴铜矿;元古宙铜矿多与海相火山岩浆活动有关,如甘肃白银厂铜矿;两者相比,又以中生代斑岩型铜矿力量重要。

应用历史

  自人类从石器时代进入铜器时代以后,铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器,如中国的稀世之宝--商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。所以,铜矿石被称为“人类文明的使者”。铜在地壳中的含量只有十万分之七,可是在四千多年前的先人就使用了,这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99%以上的紫红色自然铜(又叫红铜)。它质软,富有延展性,稍加敲打即可加工成工具和生活用品。
  南美洲的智利,号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿,也是外国人根据孔雀石发现的,那是18世纪末叶的一个趣闻。当时,智利还在西班牙殖民者的统治下。一次,有个西班牙的中尉军官,因负债累累而逃往阿根廷去躲债。他取道智利首都圣地亚哥以南50英里的卡佳波尔山谷,登上1600米高的安第斯山时,无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。他的文化素养使他认识到这是找铜的“矿苗”,于是带着矿石标本去报矿。后经勘查证实,这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”(西班牙文意为“中尉”)。它是目前世界上最大的地下开采铜矿,年产铜锭30万吨。
  已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种。除自然铜和孔雀石之外,还有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝和黝铜矿等。我国开采的主要是黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是辉铜矿和斑铜矿。
  铜黄色的黄铜矿与黄铁矿(硫化铁)有时凭直观很难区别,只要拿矿物在粗瓷上划条痕可立见分晓:绿黑色的是黄铜矿;黑色的便是黄铁矿。
  自然铜铜矿有各种各样的颜色。斑铜矿呈暗铜红色,氧化后变为蓝紫斑状;辉铜矿(硫化二铜)铅灰色;铜蓝(硫化铜)靛蓝色;黝铜矿是钢灰色;蓝铜矿(古称曾青或石青)呈鲜艳的蓝色。在古代文献中,青色即指深蓝色,“青出于蓝胜于蓝”就是这个意思。
  全世界探明的铜矿储量约6亿多吨,储量最多的国家是智利,约占世界储量的三分之一。我国有不少著名的铜矿,如江西德兴、安徽铜陵、山西中条山、甘肃白银厂、云南东川、西藏玉龙等。在金属王国里,铜的导电性仅次于银。铜矿比银矿多且价格便宜。当今世界,一半以上的铜用于电力和电讯工业。